MOOC和计算思维背景下的计算机基础教学模式研究

苏博妮, 化希耀

(四川文理学院 1.智能制造学院2.智能制造产业技术研究院，达州 635000)

0 引言

随着计算机技术与互联网技术的深入发展，作为大学生基本通识教育的公共课程《大学计算机基础》的教学指导思想也经历了从培养计算机基本操作技能到提升计算机应用能力的发展历程，近几年来，随着本科教育教学改革的不断推进，以培养计算思维能力为主导的大学计算机基础教学改革引起了各大高校的关注[1]。所谓计算思维能力，简言之就是利用计算机解决实际问题的能力，对于非计算机专业学生而言，要学会利用计算机科学的思维方式去解决自己专业领域的问题，让计算机真正成为学科专业研究和应用的工具，这被称为是新时代衡量大学生创新能力和思维能力的一项重要指标。在此背景下，大学计算机基础被认为是与大学物理，高等数学等同等重要的大学公共课程[2]。顺应形势，各大高校纷纷展开了基于计算思维能力培养的计算机基础教学改革，相比而言，作为一所应用型本科院校，我校的教改步伐明显滞后其他院校，目前在大学计算机基础教学中仍然存在着狭义工具论的思想，而与此同时，广大入学新生的计算机水平也出现参差不齐的状况，新形势下，如何有效的开展大学计算机基础教学，强化学生的计算机基本技能，又兼顾培养学生的计算思维能力和创新能力，是计算机基础教学需要解决的关键问题。

1 计算机基础教学的现状

以四川文理学院为例，公共课教学课时较大，一度超过专业课学时，这严重占用了教学课时，加上狭义工具论的影响，使得部分专业教师和学生对此课程产生误解，认为计算机基础无非就是学习办公软件，这些对于九零后学生来说，早就有基础了，在大学开设计算机基础就没有必要，这种思想和说法一度在各学院教师及学生中蔓延，各学院甚至提出不开设大学计算机的要求，基于此形势，计算机学院于16年开始进行教学改革，对大学计算机基础课程的学时进行了大幅删减，由原来的80学时直接删减为48学时，由于课程涉及计算机知识体系较多，删掉后不仅没有改变学生的学习现状，反而为教学带来了诸多问题，学时紧，知识内容多，教师教学难度大，教学质量和效果并没有明显的改善。

与此同时，入学新生的计算机水平和学习习惯发生了明显的变化，尤其是作为应用型本科院校，入学新生的基础底子差，计算机水平存在着明显的差异，调查发现，60%以上的学生在中学阶段曾经学习过计算机基础相关的课程，其中大约20%的学生在中学阶段有学习计算机程序设计语言的经历，这部分学生对计算机基础知识有所了解，但调研发现，知识理解及技能水平都比较肤浅，学习并不深入，办公软件的操作技能表现出解决实际问题能力不足的状况，存在眼高手低现象；另外，少部分学生因为家庭经济限制，计算机基础比较薄弱，在学习初期跟不上进度，表现出厌学情绪。由此可见，虽然大部分学生有了一定的计算机基础，然而个体差异较大，这为教学带来了难度，这一现象，在很多同类别高校都有相似的状况，部分高校顺应形势，进行了分级教学改革，对入学新生的大学计算机水平进行摸底考试，按照入学成绩进行分类，部分基础较好，技能过关的学生，可以免修大学计算机基础，按照学生的兴趣爱好，开设网页设计，图像处理技术，动画设计等相关课程；对于掌握一定的计算机基础知识，具备一定的操作技能但是应用技能不高不够熟练的学生，开设强化课程，夯实计算机基础同时提高解决问题的能力；对于基础薄弱操作不熟悉和没有基础的学生，以原有的课程知识体系作为主要的教学内容，通过分级分类教学既适应了学生的需求，也减轻了教师的负担，教学效果显著[3]。然而纵观我校实际，由于硬件设施不全，资金不足，要进行分级分类教学无论从软硬件条件还是师资方面都无法满足需求，因此这种教学方式也很难应用和实施。其次，移动互联网的不断深入发展，改变了学生的学习习惯。越来越多的学生喜欢用智能手机等移动终端来获取信息，无处不在的网络应用资源为学习提供了便利，由于九零后大学生对新生事物敏感和好奇心强，智能手机的普及带来了信息的便利同时也分散了上课的注意力，部分学生自控力差，上课玩手机无法集中精力学习，如何发挥移动互联网的优势和学生的特点，使其相互促进，相得益彰，网络学习方式MOOC的兴起，为我们提供了一个新思路。

2 MOOC模式的优势与应用现状

MOOC(massive open online courses)即大规模在线开放式网络课程，是一种新型的网络课程组织形式，国外比较出名的主要有Coursera、Udacity和Edex，这些平台不仅为合作高校教师或团队提供技术支持，同时也为教师提供了自助设计MOOC课程和资源的空间，课程组织形式包括教学视频、论坛，在线测验、测试，作业习题等，交互性强，充分考虑学生的学习需求[4]。但是由于语言和文化差异，国外优秀的课程资源对于国内的学生而言并非完全适用。2012年起，国内也开始积极开展MOOC教学，比较出名的MOOC平台有学堂在线和爱课程网，尤其是爱课程网中的中国大学MOOC平台开通之后，国内各大名校相继在平台上开设了MOOC课程，其中不乏大学计算机基础课程，这为我们开展MOOC教学提供了有利的条件。MOOC教学视频大多以微短视频为主，一个短视频时间一般不超过20分钟，视频内容短小精炼，符合学生的注意力集中时间；教学内容涵盖课程大纲完整的教学体系，包括课堂学习，课后练习单元测试等，同时也提供了任课教师与学生的互动交流平台，既可以远程聆听名师教学，弥补教学资源的不足，同时也与现有的教学完美融合。

网络技术尤其是移动互联网和物联网在各行各业的影响不言而喻，然而计算机基础教学作为与计算机相关的一部分却并没有很好的利用计算机网络，MOOC课程的兴起，为计算机教学改革带来了新风向，对于大多数院校而言，计算机基础教学的问题都能迎刃而解。MOOC的突出优势主要有以下几点：

(1) 线上线下相结合，为混合教学提供了平台

MOOC教学模式虽然新颖，然而在网络学习中，学生自我约束能力差，容易中途放弃，同时对于大多数学校而言，盲目追赶潮流建设MOOC课程，从师资和经济角度来说，都是一个巨大的负担，得不偿失，因此最好的方式是引进优质的MOOC资源作为课堂补充，使得MOOC模式能够更好的适应本校学生和专业实际，才是首要问题。将线上MOOC课程和本校线下课堂教学有机结合，既可以利用优势资源，又可以充分考虑个体差异，MOOC和传统大学课堂教育相结合，能够更好的发挥两者优势，取长补短。

(2) 满足学生个性化需求，为分级教学提供了平台

传统教学主要以教师为主导，采用大班授课，学生人数多，教师很难满足每个学生的学习需求，而九零一代大学生思想活跃，不喜欢束缚，传统的教学模式，授课时间地点固定，教师固定，学生被动学习，加上移动终端的影响，学生的学习兴趣普遍下降，部分学习厌学倾向明显，使得计算机基础教学停滞不前。充分利用MOOC平台可以有效的弥补传统课堂教学的不足，MOOC教学中充分考虑学生的学习差异性，学生可以自主安排学习时间和进度，能有效的解决入学新生基础差异大的问题，也能适应应用型本科院校分级教学的需求[5]。

3 基于MOOC的计算机基础教学模式研究

4.1 合理选取MOOC教学资源

基于MOOC的大学计算机基础教学中，MOOC课程资源是非常重要的一个环节。首要考虑的问题是MOOC资源是引进还是教师自行设计，内蒙古师范大学等高校通过大学计算机基础教学改革，搭建了自己的MOOC教学平台，取得了良好的教学效果；西南石油大学通过采用中国大学MOOC平台上的大学计算机基础课程作为线上教学资源，同时对现有的教学内容进行分类和切割，按照不同专业的特点和学习需求，开展分类教学取得了较好的效果。我校作为应用型本科院校无论是从MOOC资源建设还是实施分类教学都存在困难，因此选取MOOC平台上的教学资源，线上线下相结合，才是适合本校实际的教学模式。

在教育部关于大学计算机课程改革项目实施建设的推动下，国内各大高校对计算机基础教学的改革目前都集中在着力构建以计算思维为主导的课程体系，在这一指导下，相应的大学计算机基础改革教材也相继建设和投入使用，在MOOC平台上，大学计算机基础教学也根据课程的具体教学思想表现出以下两大类：

(1) 以计算思维为指导，将大学计算机基础课程按照知识体系划分为相应模块，以模块为主线，介绍计算机技术以及与其相关的计算机问题及其求解方法，这一类资源提供者有西安交通大学，北京交通大学等，主导思想是在理解计算机理论和系统原理的基础上，强化对程序设计思想，数据处理技术的理解和运用，通过这些初步建立利用计算机求解问题的思路和方法，着重提高学生解决问题和分析问题的能力，从而逐步建立起计算思维素养。经过对课程知识体系和内容的分析发现，这一类视频对学生的基本理解能力和基础要求较高，考虑到我校学生的实际水平和层次，这类资源选做课程的资源并不适用，部分基础较好的学生可以课外拓展学习。

(2) 将课程知识体系进行模块化分类，在教学时重点强化学生对计算机软硬件技术的理解和数据库技术基本概念的理解，同时适当的引入计算思维，阐述计算思维与计算技术和计算文化的关系，将课程内容与实际问题相结合，逐渐渗透计算思维理念。这一类以国防科技大学和中国农业大学的MOOC资源为代表，考虑到我校学生基础较为薄弱，在掌握计算机基本理论和原理的基础上，要兼顾不同学生的基础层次，强化计算机应用能力，初步建立计算思维理念[6]。因此在MOOC资源的选取上，选取了中国农业大学的大学计算基础课程作为学生的MOOC学习资源，在本院入学新生中选取了5个班级进行了试点。

3.2 计算机基础教学过程设计

结合MOOC和传统课堂教学的教学模式,如下图1所示。

首先引进MOOC资源，其次结合本校实际培养方案和目标要求，针对相应的知识单元提出学习目标和思考问题，学生课外学习视频单元，同时参与MOOC课程讨论；课堂教学中以PPT展示为基础，分小组讨论解决问题,课后再利用MOOC平台进行测验并记录。结合课堂学习和MOOC课程，每位学生可以根据自身基础和学习习惯，合理的安排时间学习，基础好的学生可以选择性的学习部分学习单元，根据需要也可由教师布置其他视频资源进行学习拓展；基础差的学生可以多次观看视频学习理解知识点，通过这种学习方式减小了学生之间的差距，保证了分级教学的需求。

图1 以MOOC为基础的教学模式构建

以上述教学模式为指导思想,具体的教学过程可以分为以下几个部分，以本次试点教学为例，将学生按3-5人为一组分为各个学习小组，每次授课前由教师布置视频学习内容和需要思考的问题，学生带着问题在课外自主学习，并记录学习过程中的疑虑和问题；学习结束后，每组可选一名成员将组员学习情况和问题进行汇报总结，在课堂上针对学生提出的问题进行探讨，大家可以各抒己见，积极参与，充分调动学生的积极性；为防止学生学习过程中懈怠和敷衍，按小组共荣共罚原则，如果在课堂讨论和汇报中发现有弄虚作假的行为，则该组同学的相应单元成绩以零分计。课堂讨论和汇总结束后，学习在课下可以利用MOOC资源上的单元测验进行自我测评，并将测评结果截屏提交老师，由老师检查学生的学习效果。以MOOC资源中的第九单元多媒体技术，第十单元计算机网络与Internet应用为例，本次教学过程设计,如表1所示。

表1 部分章节教学过程安排

为了培养学生应用能力提高学生分析和解决问题的能力，在课外拓展部分要结合生活实际案例，比如office部分可通过设计印章、制作电子报、书签等让学生多动手多应用，这样不仅学生的学习兴趣增强了，而且有利于培养计算思维。

5 总结

本次我院试点的2016级新生五个班共计200人,占我院新生总人数的70%,从期末考核结果看，参与试点的班级

总体平均成绩较之于传统教学班级的学生高出5分，取得了预期的效果。90%以上的学生表示接受这种教学模式，较之于传统的满堂灌完全由教师主导的教学模式，这种模式充分发挥了学生的主动性和创造性，学生课堂参与性提高，低头族消失，课堂方式更为灵活，满足了学生的个性化学习需求，较好的应对学生的个体差异，适应分级教学的新需求。以学促教，以教促学，不仅学生的学习积极性提高，教师的工作热情也再次被激发，教改效果显著。

参考文献

[1] 黄百钢,王忠.MOOC与计算机基础教学改革[J].计算机工程与科学,2014(S2):182-185.

[2] 杜银霞,李素朵.关于地方性应用型本科高校计算机基础分层分类教学模式分析[J].读与写(教育教学刊),2017(1):31.

[3] 孙淑霞. 地方高校大学计算机基础课程改革的探索与实践[J]. 中国大学教学,2014(4):59-62.

[4] 杨玫,杜晶,张燕红.中国大学MOOC平台大学计算机基础相关慕课课程研究[J].计算机教育,2017(6):66-69.

[5] 杨美浓.基于MOOC的《计算机应用基础》课程教学设计[J].信息化建设,2016(7):179-180.

[6] 杨沛,陈勇,孙健敏. 基于案例的翻转课堂教学模式研究——以“大学计算机基础”课程为例[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2016(12):9-11.